Кабеля срок эксплуатации: Срок службы электропровода гарантийный и фактический

Срок службы электропровода гарантийный и фактический

• Номинальный срок службы
• Гарантийный срок службы
• Подробнее о гарантиях
• Фактический срок службы
• Алюминий или медь?

При укладке новой проводки собственник помещения стремится сделать все так, чтобы к этой операции не возвращаться, поэтому при проведении ремонта или в процессе строительства всегда интересуется, сколько составляет срок службы провода. При этом нередко возникает путаница в определении самого понятия срока службы – конструкторы, производители кабелей и электрики оперируют разными цифрами. Поэтому для начала определимся с терминологией.

Номинальный срок службы

Этот показатель имеет теоретический характер, он используется конструкторами при разработке проекта. Обозначает временной промежуток, в течение которого кабеля при условии соблюдения правил их эксплуатации будут исправно обеспечивать доставку электроэнергии конечным потребителям. Пример: для кабеля NYM, работающего в температурном диапазоне от -50 до +50 °С, нагрузка по напряжению на который не превышает 660 вольт, этот срок составляет 25-30 лет.

Практический смысл применения этого понятия заключается лишь в планировании проведения профилактических работ и проверок состояния проводки. Реальный срок ее эксплуатации может существенно отличаться от номинального.

Гарантийный срок службы

Как правило, гарантируемый производителем срок службы проводов и кабелей меньше номинального. Например, в случае с вышеупомянутым кабелем NYM конструктор закладывает в документацию номинальный срок эксплуатации 25-30 лет, производитель же дает гарантию только на 5 лет. Это означает, что при возникновении пробоя в кабеле (или при его расплавлении), отслужившем менее этого времени, производитель заменит его бесплатно.

Но есть один важный момент. Бесплатная замена проводится только при соблюдении целого ряда условий:

• фирма-продавец обеспечила соответствие описанным производителем условиям хранения;
• при транспортировке не нарушались правила ее проведения, также описанные поставщиком;
• монтаж проводился организацией или частным лицом, имеющим соответствующую лицензию;
• реальные условия эксплуатации не выходили за рамки значений, указанных производителем.

Если кабель был перегрет, если на него было подано напряжение выше максимального расчетного, или была превышена максимальная сила тока, гарантия аннулируется.

Подробнее о гарантиях

Производители кабелей проверяют свою продукцию на специальных испытательных стендах. Проверки проводятся в условиях, приближенных к реальным условиям эксплуатации. Кабеля укладываются в штробы, в гофры, в схему разводки включаются соединения клеммами и скрутки. После этого проводка проходит «испытания на прочность» – на провода подаются средние расчетные нагрузки, пиковые (и по напряжению, и по силе тока), проверяется реакция на изменения температурного режима.

Чтобы определить срок службы провода ПВС, оболочка которого состоит из мягкого винила, в помещении, где проходят испытания, изменяют также режим влажности, в некоторых случаях провод проверяют на способность противостоять УФ-излучению.

Проверки проводятся при запуске каждой новой серии, при внедрении нового оборудования, при внесении каких-либо изменений в технологический процесс. Выборочно проверяются кабеля из разных партий из разных цехов. Контролируется изменение физических характеристик кабеля, его электропроводимости, сопротивления. Проверяется целостность оплетки – не начала ли она терять эластичность или разрушаться. Изменяя испытательные нагрузки и проводя постоянный замер характеристик кабеля, можно спрогнозировать его состояние через 10, 20, 50 лет эксплуатации в различных условиях.

Фактический срок службы

Именно этот показатель владельцу помещения больше всего и интересен. В то же время, на практике именно здесь наблюдается самая большая разбежка, поскольку реальный срок службы электрических проводов зависит от массы факторов, которые были перечислены чуть выше. Если разводка проведена правильно, монтаж осуществлен с соблюдением всех требований электротехнических СНиП, мощность нагрузки не превышает расчетную, и так далее, то проводка может прослужить и сто лет. Но если хотя бы одно из многочисленных условий не выполняется, срок эксплуатации укорачивается.

Многое зависит от правильного выбора предохранительных автоматов. Например, сплошная жила сечением 2,5 мм выдержит ток до 25 ампер. Автомат на 16 ампер выбьет раньше, чем такой провод успеет нагреться от повышенной нагрузки. Автомат на 40 ампер продолжит работать, а кабель при протекании по нему тока в 32-35 ампер просто расплавится.

Еще один пример: кабель питает трехместную розетку на кухне, к которой подключены СВЧ-печь, кофеварка и электрочайник. В нормальных условиях эти устройства почти никогда не работают одновременно. Но все они могут оказаться включены, пусть и на короткое время, при подготовке или проведении большого семейного торжества. Даже кратковременная пиковая нагрузка уменьшит срок службы электропроводки.

Перегрев – отдельная тема. Он может быть вызван не только превышением нагрузки, но и внешними факторами. Например, уже после разводки кабельных линий в квартире устанавливался камин и в итоге какой-то провод оказался в непосредственной близости от дымохода. Постоянный нагрев в худшем случае приведет к повреждению оплетки (и, естественно, к короткому замыканию), в лучшем – к изменению физических характеристик кабеля, что уменьшит срок его эксплуатации.

Алюминий или медь?

Это один из первых вопросов, поднимаемых при замене проводки в рамках капитального ремонта в жилом помещении. В целом, ответ на него чаще всего однозначен – медь. Причин тому достаточно – у меди ниже удельное сопротивление, выше электропроводимость, почти в два раза выше предельная нагрузка по мощности при одинаковой площади сечения. Да и срок службы медных проводов больше – 20-25 лет (номинальный) против 15-20 у алюминия. Но есть некоторые нюансы.

Если что-то и менять, то все полностью. Во-первых, соединение медной и алюминиевой жилы – слабое место в проводке даже при использовании клеммы из третьего металла (прямая скрутка в данном случае вообще недопустима, поскольку медь и алюминий образуют гальваническую пару). Во-вторых, частичная замена с целью увеличения мощности проводки на каком-то нагруженном участке (например, на кухне с полным набором бытовой техники) ничего не даст. Медный кабель, уложенный в стены непосредственно на кухне, действительно сам по себе справится с повышенной нагрузкой, но алюминиевый, идущий от квартирного щитка в распределительную коробку – нет.

Еще один момент, заслуживающий внимания – экономическая целесообразность проведения такой замены. Медная жила все-таки дороже алюминиевой, и, если дом не «упакован» настолько, чтобы проводка действительно требовала усиления, нет смысла ее менять лишь потому, что «алюминий вышел из моды».

Что касается продолжительности эксплуатации – есть дома, в которых фактический срок службы алюминиевых проводов составляет уже по 50-70 лет, и проводка в них при этом не нуждается в замене. Как уже говорилось, все зависит от конкретных условий.

Так что, если дом не напичкан бытовой техникой, и бюджет ремонта ограничен, то можно менять (если вообще есть такая необходимость) и на алюминиевую. Единственный нюанс – в этом случае необходимо будет раз в два-три года проводить своеобразную профилактику. Суть ее заключается в подтягивании прижимных винтов в выключателях и розетках. Алюминий пластичен, усилие со стороны винта (или прижимаемой им контактной площадки) приводит к его деформации, контакт со временем ослабляется, а именно плохой контакт и является самой распространенной причиной пожаров из-за электропроводки.

Видео:

Видео:

Срок службы кабельной системы и совокупная стоимость владения

При определении категории или класса кабельной системы, которая составит основу сетевой инфраструктуры, следует принимать во внимание несколько факторов, перечисленных далее, причем это справедливо как для медных, так и для волоконно-оптических систем. Следует учитывать следующие факторы:

• Ожидаемый срок службы кабельной системы




• Типы приложений, которые будут использовать кабельную систему в качестве среды передачи в течение всего срока эксплуатации




• Интервал времени, в течение которого разработчики стандартов, приложений и производители активного оборудования будут поддерживать кабельную систему




• Стоимость активного оборудования




• Продолжительность гарантии и покрываемые ею компоненты системы




• Соотношение цены системы и передаточных характеристик




• Время, за которое пользователь может приступить к эксплуатации системы

Как стандарты влияют на сети

Стандарт IEEE 802. 3an на 10-гигабитные приложения уже готов на 95%, поэтому ожидается, что в ближайшие несколько лет требования к кабельным системам резко возрастут. Затраты на кабельную систему обычно составляют 5-7% от суммарного бюджета на сетевую инфраструктуру. В случаях, когда кабельная система должна быть основана на специфической продукции (промышленные компоненты, замкнутые трассы и оболочки, не поддерживающие горение), стоимость может несколько возрасти. Однако полагаться на стоимость как на исключительный фактор выбора не очень разумно. Кабельные системы, как медные, так и волоконно-оптические, рассчитаны на эксплуатацию в течение как минимум 10 лет, они способны поддерживать не одно, а два-три поколения активного оборудования. Поэтому всегда следует принимать во внимание совокупную стоимость владения системой.

Кабельные стандарты регулярно обновляются и пересматриваются. Например, стандарты ANSI/TIA/EIA (теперь TIA) проходят полный пересмотр каждые 5 лет. В конце пятилетнего периода они могут быть либо подтверждены, либо аннулированы, либо обновлены. Стандарты ISO/IEC написаны в расчете на срок действия 10 лет. Стандарты и требования к приложениям IEEE создаются, пересматриваются или дополняются с учетом современных возможностей производителей, потребностей приложений и технологического вклада различных компаний, включая производителей кабеля, участвующих в разработке стандарта.

В некоторых случаях требования к характеристикам сети изменяются быстрее, чем предполагалось, и тогда фактический срок эксплуатации кабельной системы может уменьшиться. Хороший исторический пример – судьба категории 4. Кабель категории 4 имел очень короткий срок службы, поскольку радикально выросли требования к производительности сети, а еще потому, что появился кабель категории 5, обладающий большей производительностью, а затем и кабель категории 5е. В расчете на скорое появление приложений 10GBASE-T был разработан кабель категории 6 с дополнительным запасом по характеристикам, известный как кабель дополненной категории 6 (Augmented Category 6 – категория 6A). И теперь вопрос ставится следующим образом: систему какой категории следует установить для того, чтобы максимизировать отдачу от сделанных инвестиций?

Изготовители активного оборудования проектируют свою продукцию на основе трех факторов: возможностей базовой инфраструктуры, промышленных стандартов и доли рынка соответствующей инфраструктуры. Технология должна быть технически реализуемой, иметь рыночную привлекательность и предоставлять уникальный набор функций, сосуществуя при этом с другими существующими технологиями. Сейчас совершенно невозможно продать какое-либо активное оборудование, если оно автоматически требует замены кабельной системы.

По оценке основных производителей микросхем разработка каждого поколения микросхем стоит разработчику приблизительно миллион долларов и занимает около 18 месяцев, начиная от разработки концепции и заканчивая выходом готовой продукции на рынок. Зная эту статистику, большинство производителей оборудования предпочитает не удаляться от требований стандартов. Когда стандарты перестают поддерживать определенные типы кабельных систем, производители активного оборудования, как показывает история, следуют этому примеру. Существует сложная взаимосвязь между технологическими инновациями и характеристиками действующих систем. При работе технической группы по разработке 10GBASE-T рассматривались все категории, включая 5е, 6 и категорию 7/класс F. Специалисты анализировали, какая кабельная система сможет поддерживать нужные приложения и какова текущая доля рынка, занимаемая каждой категорией. Хотя категория 5е на сегодня имеет бoльшую долю рынка, тем не менее, она не способна поддерживать скорости 10 Гбит/с на расстояниях, превышающих 15 или 20 метров. Поскольку компании-инсталляторы должны устанавливать кабель на значительно бoльших расстояниях, категория 5е никак не может быть использована для наших целей, поэтому она более не обсуждалась. Для реализации 10-гигабитных приложений остались только действующая категория 6 (с поддержкой расстояния до 55 метров), дополненная категория 6 и категория 7/класс F (обе с поддержкой расстояния до 100 метров).

Важно отметить, что стандарт на центры обработки данных (TIA 942 Data Center) требует, чтобы все горизонтальные сегменты были способны обеспечивать все бoльшую пропускную способность без необходимости их перепрокладки. Это требование предотвращает чрезмерные затраты и снижает риск простоя связанных систем. Предполагается, что центры данных будут рассчитаны на эксплуатацию на протяжении порядка 20 лет, а активные компоненты 10GBASE-T будут добавлены в течение ближайших 2-5 лет.

Выбор кабельной системы должен производиться с учетом как стоимости самой кабельной системы, так и других факторов, вносящих вклад в суммарные затраты на протяжении всего ее срока эксплуатации. Как уже говорилось, кабельная инфраструктура должна служить 10 лет и за это время обеспечить среду передачи двум-трем поколениям активного оборудования и приложений. Очень значимым фактором в расчете являются трудозатраты – они могут варьироваться в зависимости от географического положения, поэтому мы будем использовать среднестатистические значения.

В приведенном далее анализе сравниваются совокупная стоимость владения кабельной системой, насчитывающей 24 канала – начиная с категории 5е до категории 7/класса F. Во всех случаях использован кабель пленумного типа. Стоимость установки системы включает в себя затраты на компоненты, на монтажные работы и тестирование установленных сегментов.

	Стоимость системы, долларов	Срок службы системы, лет	Стоимость в расчете на один канал, долларов	Совокупные затраты в расчете на 1 год, долларов
Категория 5е/Класс D, UTP	3 696.5	5	154.02	739.30
Категория.6/Класс Е, UTP	5 154. 66	7	214.78	736.38
10G 6A, UTP	7 774.40	10	323.93	777.44
10G 6A, F/UTP	8 637.20	10	359.88	863.72
TERA, Класс F/Категория 7	12 801.20	15	533.38	853.41

Срок службы системы оценивается исходя из текущих разработок стандартов и ожидаемого этапа пересмотра стандарта. Также учитывается способность каждой категории поддерживать будущие приложения, которые пока еще только разрабатываются. Например, обычные системы категории 6 будут иметь меньший срок службы, чем дополненные системы категории 6 (6А), способные поддерживать приложения 10GBASE-T на расстоянии до 100 метров. Системы категории 7/класса F характеризуются самым большим сроком службы и, как ожидается, будут поддерживать приложения, даже превышающие 10GBASE-T – например, 40 Гбит/сек. Стоимость совокупного владения для систем категории 7/класса F вдобавок не отражает способность TERA обеспечивать среду передачи нескольким 1- или 2-парным приложениям под оболочкой одного и того же 4-парного кабеля, а ведь это сделало бы системы TERA еще более привлекательными.

Предыдущая таблица показывает, что из-за уменьшенной продолжительности службы категории 5е затраты в расчете на один год (суммарная стоимость инсталляции, деленная на количество лет эксплуатации) больше, чем у дополненной категории 6. Ожидается, что новое медное активное оборудование 10GBASE-T появится в течение двух ближайших лет, и тогда для поддержки приложений 10GBASE-T понадобится модернизация кабельной системы от категории 5е до, по крайней мере, дополненной категории 6. В следующие 5-7 лет, скорее всего, системы категории 5е будут «сданы в архив» и останутся только в виде старого приложения к стандартам. Производители активного оборудования больше не будут принимать такие системы во внимание, и судьба их будет такой же, как у категорий 3, 4 и 5.

Если кабельная система категории 5е была установлена до одобрения дополнительных параметров, необходимых для поддержки приложений Gigabit Ethernet, то кабельную систему придется перетестировать на соответствие более поздним стандартам. Если учесть дополнительные трудовые затраты, связанные с повторным тестированием действующей кабельной системы категории 5е, то суммарные ежегодные затраты возрастут. В следующей таблице рассчитаны дополнительные затраты на систему 5е по сравнению с более высокопроизводительными системами.

24 канала	Стоимость системы, долларов	Срок службы системы, лет	Затраты в расчете на 1 год, долларов	Дополн. тест. для гигабитных приложений, долларов	Затраты за 5 лет, долларов	Пересчитанные затраты за 1 год, долларов
Категория 5е/ Класс D, UTP	3 696.25	5	739.30	1 560.00	5 256.52	1 051.30
Категория 6/ Класс E, UTP	5 154.66	7	736.38		5 154.66	739.38
10G 6A, UTP	7 774.40	10	777.44		7 774. 40	777.44
10G 6A, F/UTP	8 637.20	10	863.72		8 637.20	863.72
TERA, Класс F/ Категория 7	12 801.20	15	853.41		12 801.20	853.41

Из приведенной выше таблицы ясно, что со временем кабельная система 5е будет обходиться все дороже. В расчете предусматривалось нормальное количество рабочих часов; и не учитывались никакие сверхурочные работы или другие дополнительные расходы, возможные в том случае, если работы производились по ночам, в выходные дни т. д.

Важно отметить, что категория 5е не принималась в расчет при разработке стандарта IEEE 802.3an 10GBASE-T, который будет опубликован в середине 2006 года. Чтобы произвести модернизацию для поддержки будущих приложений 10GBASE-T (которые появятся в течение ближайших 10 лет), потребуются дополнительные трудовые затраты и по монтажу дополненной кабельной системы категории 6, и по удалению устаревшей кабельной системы категории 5е, поскольку этого требуют приложимые нормативы и инструкции во многих странах. В модели UTP категории 6 тоже добавляются дополнительные трудовые затраты на тестирование и верификацию поддержки 10GBASE-T для каналов длиной до 55 м (так намечено в готовящихся текстах стандарта IEEE 802.3 an и в соответствующих стандартах TIA и ISO/IEC). В соответствии с недавними исследованиями, проведенными стандартизационными комитетами, только ограничение расстояния в 55 м способно уменьшить внешние перекрестные наводки (Alien Crosstalk). В расчет снова не принимались дополнительные затраты на работу в сверхурочные часы, а также работы по приведению в порядок маркировки и системы администрирования, если в старой системе за этим не следили. Не учитывалась и стоимость замены трасс или установки новых лотков, хотя это может потребоваться, поскольку новые системы используют кабели большего диаметра.

24 канала	Стоимость при использовании приложений 1G, долларов	Тестирование на пригодность для приложений 10GBASE-T, долларов	Удаление ненужных кабелей, долларов	Прокладка кабельных каналов для системы 10G*, долларов	Совокупная стоимость владения при поддержке приложений 10GBASE-T, долларов	Пересчитанные затраты за 1 год, долларов
Категория 5е/ Класс D, UTP	5 256.52	Нет	1 560.00	Нужная новая система	Нужен новый расчет стоимости	1 363. 30
Категория 6/ Класс Е, UTP	5 154.66	1 560.00	390.00	1 746.54	9 048.26	1 292.61
10G 6A, UTP	7 774.40	?	?	?	7 774.40	777.44
10G 6A, F/UTP	8 637.20	?	?	?	8 637.20	863.72
TERA, Класс F/ Категория 7	12 801. 20	?	?	?	12 801.20	853.43

*Примечание: Ежегодные затраты владельца системы прекращаются после того, как устаревший кабель будет демонтирован. Эти затраты отсутствуют в учете расходов на установку 10G-совместимой системы. Расчеты коэффициента окупаемости инвестиций КОИ и совокупной стоимости владения ССВ для новой системы 10G начинаются с момента ее инсталляции. Затраты на кабель UTP категории 6/класса Е рассчитаны исходя из замены в среднем одного канала из четырех из-за превышения предельного расстояния в 55 м, указанного в стандартах. В расчетах не учитываются возможные ослабления требований по расстоянию 55 м.

Стоимость простоя

Если рассмотреть потери при простое системы на время тестирования и замены каналов, не соответствующих требованиям 10G, то становится очевидным продолжающийся рост общих затрат собственника систем категорий 5е и 6. Поскольку тестирование – это фактическое вмешательством в работу системы (ведь для проверки требуется отключать устройство на другом конце), то при каждом тестировании и проведении мер по модернизации в системе обязательно возникает простой.

Затраты на почасовую оплату труда сотрудников нужно оценивать по средневзвешенным национальным значениям заработной платы (в данном документе применяются оценки статистического бюро США: US Bureau of Labor Statistics для расчета непроизводственных расходов). Например, средняя годовая зарплата в стране составляет 33 252.09 долларов. Добавим непроизводственные расходы (налоги, офисное пространство и т.п., приблизительно 40%), получим 46 562.66 долларов. Почасовая оплата составит 22.39 долларов в расчете на одного работника, что покрывает в том числе и расходы на работников, которые в определенные периоды вынуждены простаивать. Если каждый из 24 работников был вынужден простаивать в течение одного часа (время на остановку обычной работы, на отслеживание сегмента кабеля, на тестирование, перезапуск системы и возвращение в нормальный режим работы и т. д.), то дополнительные затраты по простою для каждой 24-портовой системы будут рассчитаны следующим образом:

24 работника · 22.39 доллара в час = 537.36 долларов.

Кроме того, каждый работник приносит компании доход своей деятельностью. Для нашего случая был рассчитан средний доход на одного работника за час (RH). Используя цифры, опубликованные в списке журнала Fortune 1000, мы получили общий доход и разделили его на количество служащих и отработанные ими часы (2080 часов в год).

Общий доход компании / общее количество служащих / количество рабочих часов в год = RH.

По данным списка Fortune 1000 средний доход составляет 132.40 долларов на одного работника в час или 3 177.60 долларов для 24 служащих. Время простоя рассчитывается на одного пользователя на один кабель. Соединения центра данных (например, с серверами) дадут гораздо большее время простоя при замене сегментов сети. В приведенной далее таблице указаны затраты по причине простоя (по зарплате простаивающим работникам и недополученной прибыли) в расчете на одного работника, как для систем категории 5е, так и для систем категории 6). Для категории 5е прибавляется два часа простоя на каждый канал, поскольку один час нужен для удаления старого кабеля и еще один для прокладки нового. В системе категории 6 время простоя составит один час для тестирования каждого канала плюс простой одного из каждых четырех пользователей в течение 2 часов для замены кабельных каналов длиной свыше 55 м, как не соответствующих новым требованиям по производительности.

	Совокупная стоимость владения системой, подд. приложения 10GBASE-T	Затраты на простой (зарплата, накладные расходы и недополуч. прибыль)	Совокупная стоимость владения плюс затраты на простой	Пересчитанные затраты за 1 год
	$	$	$	$
Категория 5е/ Класс D, UTP	Нужен новый расчет стоимости	7 429. 22	14 245.74	2 849.15
Категория 6/ Класс Е, UTP	9 048.26	2 488.65	11 536.91	1 648.13
10G 6A, UTP	7 774.40	?	7 774.40	777.44
10G 6A, F/UTP	8 637.20	?	8 637.20	863.72
TERA, Класс F/ Категория 7	12 801.20	?	12 801.20	853. 41

Любая экономия при расчете затрат на простой (например, выполнение работ после окончания обычных рабочих часов) компенсируется более высокой оплатой труда по сверхурочным ставкам. При тестировании учтен также дополнительный расход времени на отслеживание кабельных сегментов. Если же еще учесть, что среднестатистическая сеть имеет 1000 каналов, то приведенные цифры очень и очень умеренная оценка.

Далее приведено представление данных таблицы в виде гистограммы.

Новые требования по монтажу систем 10G

Коэффициенты использования неэкранированных систем 10G сильно отличаются от коэффициентов в других системах. Из-за влияния внешних перекрестных наводок Alien Crosstalk коэффициент использования в 40%может оказаться максимумом, на который только способна система, и могут потребоваться дополнительные меры, описанные в бюллетене TSB-155. Стандарт ISO 568-B. 2-10 обращается к дополненным системам категории 6 и позволяет использовать кабели диаметром до 8.4 мм (0.330 дюйма). В приведенные ранее расчеты не включены затраты на замену кабельных трасс на более емкие и другие работы, которые могут при этом потребоваться. Следует помнить о том, что кабели категорий 6 и выше имеют больший диаметр, это может привести к изменению коэффициента использования полезного сечения кабельного лотка. Экранированные системы позволят вам поддерживать коэффициент использования около 60%, при том, что диаметр кабеля будет несколько меньше, чем в дополненной категории 6, за счет того, что экранирование устраняют один из самых существенных источников беспокойства в системе 10G – перекрестные помехи ANEXT (Alien Near-End Crosstalk).

Медный или волоконно-оптический кабель до рабочего места

Идея о прокладке оптики до рабочего места (FTTD) обсуждается уже давно. Раньше сторонники FTTD аргументировали свою позицию тем, что с системами UTP существуют проблемы, связанные с ограничением расстояния. Существуют волоконно-оптические приложения 10GBASE-X, поэтому все заказчики, которым требуется ширина полосы 10G, уже могут воспользоваться оптическим вариантом исполнения системы. При сравнении медного и волоконно-оптического кабеля до рабочего места в расчет необходимо включить не только стоимость собственно кабельной системы, но и суммарные затраты на сет, включая активное оборудование.

Предполагается, что стоимость волоконно-оптических компонентов для 10G будет приблизительно в 10 раз выше цены компонентов для систем 1G. Для медных компонентов 10G стоимость будет лишь в 3 раза больше, чем для 1G, то есть примерно втрое дешевле, чем оптический порт 10G. Сегодня все персональные компьютеры продаются с медными сетевыми интерфейсами 10/100/1000 Мбит/с. Если использовать оптику до рабочего места, все эти вложения пропадут, поскольку придется приобретать оптические сетевые карты для персональных компьютеров, а это вызовет еще большие затраты, поскольку здесь тоже присутствует ощутимая разница в стоимости. Кроме того, все медные микросхемы 10GBASE-T имеют встроенное автосогласование от 10Мбит/с и до 10Гбит/с, что означает, что одна микросхема пригодна для организации всех сетевых соединений в любых сочетаниях. Гораздо дешевле наладить массовое производство одной микросхемы, чем выпускать несколько вариантов, поэтому как только начнется массовый выпуск микросхем 10GBASE-T, они появятся и в сетевых картах серверов, и в портах коммутаторов, и т.д.

Передача электропитания по оптическому волокну нереально физически. В медной же среде уже сегодня есть несколько приложений, использующих передачу питания по Ethernet (PoE) на базе стандарта IEEE 802.af. Системы, поддерживающие приложения 10GBASE-T, полностью совместимы с функцией передачи питания от коммутатора. Невозможность подавать питание по оптическому волокну в некоторых сетях может стать решающим фактором, ограничивающим применение оптических систем.

Волоконные стандарты и требования к длине кабеля вовсе не неизменны, как некоторые думают. Если посмотреть на приведенную ниже таблицу, указывающую типы волокон и обеспечиваемое ими расстояние передачи, от 100BASE-X до 10GBASE-X, будет легко заметить, что в некоторых оптических сетях, использующих оптические компоненты в 62.5 мкм для приложений 10G, потребуется проводить замены и/или исправления, аналогичные тем, что мы описывали для медных систем.

Заключение

Каждому, кто несет ответственность за построение правильной кабельной инфраструктуры и планирует занимать одни и те же помещения на протяжении по крайней мере 5 лет, данная статья дает основания выбрать кабельную систему дополненной категории 6 (6А, Augmented Category 6) или выше, как самую экономичную, обеспечивающую наибольший возврат сделанных вложений. Во внимание следует принимать не только первоначальные затраты, но и совокупную стоимость владения как гарантию от чрезмерных расходов в будущем. При принятии решения необходимо учитывать полный срок службы системы и общие тенденции в телекоммуникационной промышленности. Следует помнить, что на кабельную систему обычно приходится лишь 5-7% суммарных вложений в сеть. При этом предполагается, что она переживет несколько поколений активных сетевых компонентов. По сути, кабельная система – потенциально самый трудный для замены компонент сети. Большинство других сетевых компонентов менее критичны с точки зрения возможных дополнительных затрат. Установка кабельной системы с укороченным сроком жизни может повлечь в будущем гораздо большие затраты, чем предполагалось, и ее придется заменять с такими расходами, что установка более производительной системы обошлась бы дешевле.

Часто задаваемые вопросы: Ожидаемый срок службы электрических кабелей

Кабели не имеют точного срока службы, а по мере усовершенствования и усовершенствования составов материалов срок службы увеличивается. Принято считать, что вероятный срок службы, основанный на типичных условиях, составляет 25 лет, но у всех нас есть примеры кабелей, которые намного превосходят этот срок. Ведь сами медные и алюминиевые жилы будут служить гораздо дольше.

Возьмем, к примеру, стационарный бытовой кабель с типичной электрической нагрузкой, подключенный с использованием соответствующих руководств по электромонтажу. Вы законно ожидаете, что это продлится 25 лет. Когда в последний раз в вашем доме меняли электропроводку? Будет множество примеров кабелей, в которых они находились в относительно хорошем состоянии до 50 лет после прокладки.

Так что же определяет продолжительность жизни? Именно различные условия окружающей среды и эксплуатации влияют на долговечность электрических кабелей в эксплуатации.

Очевидно, что основным фактором продолжительности жизни является качество и соответствие требованиям. Он должен быть изготовлен в пределах допусков стандарта. Любое несоответствие, скорее всего, приведет к преждевременному отказу. Было ли проверено это качество и соответствие? И является ли это правильным кабелем — соответствует ли спецификация требованиям к производительности, конструкции установки и экологическим проблемам, с которыми он столкнется в течение срока службы? Чем точнее он адаптирован к установке, тем меньше на него воздействующих нагрузок, которые он не может выдержать.

Требования к производительности: правильный ли это размер и как он используется в работе? Когда ток проходит через проводник кабеля, он выделяет тепло: чем выше сила тока, тем больше тепла будет выделяться. Это окажет существенное влияние, если размер проводника меньше или он постоянно находится на максимально допустимой (номинальной) нагрузке кабеля или близок к ней, что со временем ухудшает изоляцию и материалы оболочки, пока они не станут опасными и не потребуют замены.

Конструкция установки: Как они устанавливаются? Хотя в первую очередь срок службы кабелей определяется состоянием изоляции и материалов оболочки, а не самих проводников (учитывая, что алюминиевые и медные проводники прослужат намного дольше), попадание воды и плохое крепление также могут вызывать коррозию и повреждения. Стыки, соединения и заделки являются слабыми местами, которые следует контролировать. Попадание воды может быть продольным по изоляции или через промежутки многожильного провода, но также может быть и радиальным, если оболочка и изоляция проткнуты внешними предметами (например, острым камнем, на который она наложена с течением времени). Будут ли они установлены в кабельных каналах, подверженных затоплению? Заболоченные воздуховоды со временем могут стать причиной проникновения влаги через оболочку — опять же, повод задуматься о мерах по гидроизоляции. Есть много вещей, которые следует учитывать при рассмотрении конструкции установки, чтобы убедиться, что она беспрепятственна в работе.

Каким внешним факторам подвергается кабель? Материалы изоляции и оболочки кабелей могут со временем разрушаться под воздействием экстремальных температур, ультрафиолетового излучения, озона, различных химических веществ, чрезмерного изгиба или механического воздействия и даже потенциального нападения термитов и грызунов. Можно ли адаптировать спецификацию, чтобы обеспечить сопротивление этому? Например, подумайте об оболочке «пустынного класса» и устойчивости к ультрафиолетовому излучению, если это необходимо. При какой температуре окружающей среды он работает — учтено ли это при расчете кабеля и соответствующим образом скорректировано?

Спецификация — это баланс между всеми этими факторами. Если кабель соответствует требованиям качества и соответствия, то чем лучше соответствие, тем дольше он прослужит!

Вернуться к часто задаваемым вопросам

▷ Срок службы кабеля среднего напряжения

Как инженеры, вы часто сталкиваетесь с отчетами и проектами по устареванию услуг, а также по массовой замене кабелей, особенно в старых городах. Кабели среднего напряжения широко используются практически во всех сферах электроэнергетики.

С годами менялись методы производства, методы монтажа и навыки. Инженеры сталкиваются с проблемой обеспечения того, чтобы кабели оставались функциональными. Это возможно только через тестирование. Следовательно, задача состоит в том, чтобы определить срок службы кабелей.

Кабель среднего напряжения

Срок службы

Предполагается, что обычный кабель среднего напряжения устареет через 5 лет эксплуатации. Однако эта продолжительность применима только к правильно установленным и используемым кабелям в правильных условиях. По прошествии 5 лет, несмотря на незначительные признаки ухудшения состояния кабеля, необходимы меры по оценке для оптимальной и непрерывной эксплуатации.

Меры оценки обычно включают количественную оценку серьезности электрических нагрузок, износа, а также вероятности отказа.

Долговечность

Как и другие электрические компоненты, кабели требуют тщательной оценки для определения долговечности. Это позволяет. производители обычно указывают ожидаемый срок службы (20-30 лет непрерывной службы кабелей среднего напряжения) на основе испытаний материалов и методов производства.

Однако важно отметить, что эти цифры основаны на оптимальных условиях эксплуатации и окружающей среды, чего практически невозможно достичь в полевых условиях. В реальных условиях к типичным факторам стресса относятся химическая коррозия, высокие температуры, УФ-излучение, влажность, высокое содержание влаги и грязь. Эти элементы значительно подрывают номинальную продолжительность жизни.

Вот где необходима регулярная оценка.

Типы отказов

• Деревья : химические модификации, происходящие вдоль точек напряжения в присутствии влаги. Разность потенциалов заставляет воду образовывать микроскопические потоки в изолирующих полимерах. Это приводит к древовидному дизайну при большом увеличении. Изолятор выходит из строя до такой степени, что он подвержен частичному разряду при наличии скачков напряжения.

Деревья

• Прямой ущерб : во многих случаях низкое качество изготовления приводит к сокращению ожидаемого срока службы. Недостаток навыков, несчастные случаи и неправильное использование инструментов могут привести к изгибам, надрезам и перфорациям, создавая тем самым возможные точки отказа.
• Частичный разряд — это локальный разряд, который приводит к перегреву и разрушению проводников и изоляторов. Другие результаты включают ионизацию воздуха из-за искрения, что приводит к химической модификации.

Тестирование

Как уже отмечалось, тестирование необходимо в качестве меры профилактики и обслуживания. Общие испытания можно разделить на две большие категории:

Испытание на выносливость :
Оценивает возможность непрерывного использования кабеля. Первоначально это происходит на заводе, где производитель может указать срок службы кабеля.

Следующий этап испытаний на выносливость обычно проводится в процессе установки, чтобы гарантировать, что действия по установке не повлияют на функциональность кабеля, и, наконец, после значительного срока службы. Тестирование на выносливость является строго тестом «годен/не годен», так как тесты неявно проверяют, выходит ли кабель из строя или проходит. Учитывая, что после прохождения испытания кабель считается годным к эксплуатации, оценочное напряжение должно быть больше номинального напряжения.

Однако обратите внимание, что тесты не показывают продолжительность оставшегося срока службы. В случае отказа найдите неисправный участок и выполните необходимый ремонт или замену, а затем повторите проверку.

Диагностические испытания :

Эти испытания оценивают возрастное состояние кабеля с учетом срока службы и условий эксплуатации. Методы диагностики включают в себя проверку ряда характеристик кабеля, а затем сравнение результатов с исходными данными производителя, новыми кабелями и международными нормами. Однако в большинстве случаев инженеру приходится идти на компромисс в отношении количества выполняемых испытаний: испытание изоляции может не выявить наличие локальных дефектов и наоборот.